Sáng kiến kinh nghiệm: Sử dụng máy tính cầm tay giải nhanh một số bài tập Vật lý cấp THPT

Sáng kiến kinh nghiệm Nguyễn Minh Tú, THPT Việt Bắc I. TÊN ĐỀ TÀI Sử dụng máy tính cầm tay giải nhanh một số bài tập vật lý cấp THPT. II. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Giải bài tập vật lý giúp cho học sinh (HS) có thể ôn tập, đào sâu, mở rộng kiến thức đã học. Bài tập vật lý có thể là điểm khởi đầu để dẫn dắt kiến thức mới. Bài tập vật lý giúp HS rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo, khả năng vận dụng lý thuyết đã học để giải thích một số hiện tượng thực tế, làm bài tập. Mức độ tiếp nhận kiến thức của HS được đánh giá thông qua bài kiểm tra, thông qua các kỳ thi. Kể từ năm học 2007 ­ 2008, Bộ GD&ĐT áp dụng hình thức thi trắc nghiệm đối với môn Vật lý trong kỳ thi Tốt nghiệp THPT và Tuyển sinh Đại học – Cao đẳng. Vì vậy, việc ôn luyện, trả lời nhanh các câu hỏi trắc nghiệm vật lý được các giáo viên giảng dạy và học sinh đề cao. Máy tính cầm tay (MTCT) là một trong những dụng cụ học tập không thể thiếu giúp HS tính toán các phép tính toán học trong thời gian ngắn và chính xác. Khi giải các bài tập vật lý luôn cần tới sự trợ giúp của MTCT để thu được kết quả của bài toán. Bắt đầu từ năm học 2007 ­ 2008, Sở GD&ĐT một số tỉnh đã có tổ chức kỳ thi cấp tỉnh “Thi chọn Học sinh giỏi giải toán trên máy tính cầm tay môn vật lý cấp THPT”, Bộ GD&ĐT đã tổ chức kỳ thi khu vực “Thi chọn học sinh giỏi giải toán trên máy tính cầm tay môn Vật lý cấp THPT”. Hơn nữa, tại trường THPT Việt Bắc, các bài kiểm tra định kỳ môn Vật lý áp dụng hình thức kiểm tra trắc nghiệm 100 % đối với lớp 12, 60% – 70% đối với lớp 10 và lớp 11. Hơn nữa, kết quả khảo sát về việc sử dụng MTCT để tính toán tìm đáp số khi giải các bài tập vật lý, kết quả như sau: + 20% sử dụng tốt MTCT. + 65% biết sử dụng MTCT. 1 Sáng kiến kinh nghiệm Nguyễn Minh Tú, THPT Việt Bắc + 15% không biết sử dụng MTCT. Vì vậy, việc hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lý có sự hỗ trợ của MTCT là cần thiết; Giáo viên cần có sự đầu tư về thời gian, công sức để có được cách hướng dẫn HS một cách hợp lý, giúp các em tính toán đi đến kết quả của bài tập một cách nhanh nhất. Xuất phát từ những lý do nêu trên, tôi chọn đề tài nghiên cứu: “Sử dụng máy tính cầm tay giải nhanh một số bài tập vật lý cấp THPT”. III. NỘI DUNG ĐỀ TÀI 1.Mục đích nghiên cứu Trên cơ sở phân tích các bước giải bài toán vật lý, tính năng sử dụng của một số loại MTCT, nghiên cứu hoạt động giải bài tập vật lý với sự hỗ trợ của MTCT nhằm giải bài tập được nhanh và chính xác. 2. Nhiệm vụ nghiên cứu ­ Nghiên cứu các dạng bài tập vật lý cấp THPT. ­ Nghiên cứu các tính năng và cách sử dụng các loại máy tính cầm tay Casio ­ Fx 570MS , Casio ­ Fx 570ES và các loại máy tính có tính năng tương đương. ­ Lựa chọn một số bài tập vật lý tiêu biểu trong chương trình vật lý cấp THPT để hướng dẫn giải với sự hỗ trợ của MTCT. 3. Phương pháp nghiên cứu ­ Nghiên cứu tài liệu về lý luận dạy giải bài tập vật lý, SGK và SGV Vật lý cấp THPT. ­ Tổ chức thực nghiệm hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lý với sự hỗ trợ của MTCT thông qua một số giờ tự chọn, ôn luyện đội tuyển học sinh giỏi. ­ Nghiên cứu tài liệu hướng dẫn sử dụng MTCT, tham khảo một số đề thi MTCT trên mạng internet . 2 Sáng kiến kinh nghiệm Nguyễn Minh Tú, THPT Việt Bắc 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ­ Đối tượng nghiên cứu: hoạt động dạy của GV và hoạt động học của HS trong việc giải bài tập vật lý với sự hỗ trợ của MTCT. ­ Phạm vi nghiên cứu : Một số bài tập tiêu biểu hướng dẫn HS giải bài tập với sự hỗ trợ của MTCT. 5. Nội dung 5.1. Giới thiệu chức năng cơ bản của các loại MTCT Các loại máy tính cầm tay hiện đang có bán trên thị trường đều có các chức năng cơ bản: tính toán, phép toán có nhớ, giải phương trình, giải hệ phương trình, đổi đơn vị…. Đối với các máy Casio Fx 570 MS, Casio Fx 570 ES có thêm một số chức năng: đạo hàm – tích phân, lệnh Solve – Calc, số phức… Trong đề tài này, tôi đặc biệt quan tâm tới chức năng: tính toán, lệnh solve – Calc, đạo hàm, tích phân, giải phương trình, giải hệ phương trình, tính toán trên số phức. 5.2. Cách trình bày cách giải bài tập vật lý với sự hỗ trợ của MTCT Câu hỏi 1:………… Trình bày ngắn gọn lời giải về nội dung vật lý Kết quả (chủ yếu là biểu thức, phương trình) Câu hỏi 2:……….. Trình bày ngắn gọn lời giải về nội dung vật lý Kết quả (chủ yếu là biểu thức, phương trình) ... 3 Sáng kiến kinh nghiệm Nguyễn Minh Tú, THPT Việt Bắc 5.3. Hướng dẫn học sinh giải một số bài tập vật lý với sự hỗ trợ của MTCT nhãn hiệu “Casio Fx 570 ES” (Kết quả bài toán chính xác tới 4 chữ số thập phân) Bài 1. Tại một nơi trên Trái Đất, một con lắc đơn khi có chiều l1 thì dao động với chu kì T1; có chiều dài l2 thì dao động với chu kì T2; Biết rằng con lắc đơn khi có chiều dài (l1 + l2) thì dao động với chu kì T3 = 2,7 s; có chiều dài (l1 ­ l2) dao động với chu kì là T4 = 0,8 s. Hãy tính chu kì dao động T1 và T2 của con lắc đơn khi có chiều dài tương ứng là l1 và l2? Tóm tắt cách giải Kết quả ­ Biểu thức của các chu kì: T =2. 1 ;T2 =2. l2 ;T =2. l +l2 ;T4 =2. l l2 g l l2 l +l2 l l2 12 2 3 T4 T2 +T2 =T2;T2 T= T2 T = T2 +T2 ;T2 = T2 T2 2 Tính T1: ( ( 2.7 x2 + 0.8 x2 ) 2 ) = 1.991230775 Tính T2: Sau khi tính T1 bấm REPLAY dịch chuyển con trỏ sửa dấu (+) thành dấu (­) trong biểu thức vừa tính T1 T1 = 1,9912 (s) rồi bấm = Hoặc ( ( 2.7 x2 ­ 0.8 x2 ) 2 ) = 1.823458253 T2 =1,8235 (s) 4 Sáng kiến kinh nghiệm Nguyễn Minh Tú, THPT Việt Bắc Bài 2. Cho hai dao đông điêu hoa cung phương cung tân sô: x1 = 3,7sin(10 t+ 0,32) (cm) ; x2 = 2,8cos(10 t ­ 0,48) (cm). Tim phương trình dao động tổng hợp? Tóm tắt cách giải Kết quả Phương trình dao động tổng hợp: x = x1 + x2 = 3,7sin(10 t+ 0,32) + 2,8cos(10 t ­ 0,48) x = 3,7cos(10 t + 0,32 ­ π ) + 2,8cos(10 t ­ 0,48) Tìm x: SHIFT MODE 4 MODE 2 3.7 SHIFT (­) ( 0.32 ­ ( SHIFT x10x 2 ) ) + 2.8 SHIFT (­) ( ­ 0.48 ) = 6.03271234 ­0.92151105 Kết quả: x = 6,0327cos(10 t – 0,9215) (cm) x = 6,0327cos(10 t – 0,9215) (cm) Bài 3. Một ống dây dẫn có điện trở R và hệ số tự cảm L. Đặt vào hai đầu ống một hiệu điện thế một chiều 12 V thì cường độ dòng điện trong ống là 0,2435 A. Đặt vào hai đầu ống một hiệu điện thế xoay chiều tần số 50 Hz có giá trị hiệu dụng 100 V thì cường độ hiệu dụng của dòng điện trong ống dây là 1,1204 A. Tính R, L? Tóm tắt cách giải Kết quả ­ Mắc ống dây vào hiệu điện thế một chiều, ta có: U1 = RI1 R = Tính R: 12 0.2435 = 49.28131417 ­ Mắc ống dây vào hiệu điện thế xoay chiều, ta có: R = 49,2813 (W) 5 ... - tailieumienphi.vn